Many expensive black-box optimisation problems are sensitive to their inputs. In these problems it makes more sense to locate a region of good designs, than a single-possibly fragile-optimal design. Expensive black-box functions can be optimised effectively with Bayesian optimisation, where a Gaussian process is a popular choice as a prior over the expensive function. We propose a method for robust optimisation using Bayesian optimisation to find a region of design space in which the expensive function's performance is relatively insensitive to the inputs whilst retaining a good quality. This is achieved by sampling realisations from a Gaussian process that is modelling the expensive function, and evaluating the improvement for each realisation. The expectation of these improvements can be optimised cheaply with an evolutionary algorithm to determine the next location at which to evaluate the expensive function. We describe an efficient process to locate the optimum expected improvement. We show empirically that evaluating the expensive function at the location in the candidate uncertainty region about which the model is most uncertain, or at random, yield the best convergence in contrast to exploitative schemes. We illustrate our method on six test functions in two, five, and ten dimensions, and demonstrate that it is able to outperform two state-of-the-art approaches from the literature. We also demonstrate our method one two real-world problems in 4 and 8 dimensions, which involve training robot arms to push objects onto targets.
翻译:许多昂贵的黑盒优化问题对其投入很敏感。 在这些问题上,找到一个设计良好的区域比一个单一的脆弱和最理想的设计层面更有意义。 昂贵的黑盒功能可以用巴伊西亚的优化来有效地优化。 在巴伊西亚的优化中,高萨进程是一个流行的选择,可以比昂贵的功能先于昂贵的功能。 我们提出一种方法,用巴伊西亚的优化找到一个设计空间区域,在这个区域,昂贵的功能对投入相对不敏感,同时又保持良好的质量。这是通过从模拟昂贵功能的高斯进程取样,并评估每项成就的改进情况来实现的。 这些改进的预期可以用进化算法来降低成本,以确定下一个评估昂贵功能的地点。 我们描述了一个找到最佳预期改进地点的有效过程。 我们从经验上表明,在候选人4不确定区域,或随机地评估昂贵的功能,在模型最不确定或随机的情况下,产生最佳的趋同剥削性计划的最佳趋同。 我们用六种方法来展示我们的六种测试方法, 在两种水平上展示我们的两个水平, 在两种水平上显示我们的武器试验方法, 在两种水平上显示我们的两个水平上, 在两种方法,在两个水平上显示我们的两个水平上, 在两个层次上, 显示我们的方法在两个层次上, 展示了两种试验方法,在两个层次上, 显示我们的方法在两种方法,在两种方法在两个层次上,在两个层次上,在两个层次上,在两个方面, 显示我们有两种方法,在两种试验的 试验的两种方法在两种方法在两种方法在两种方法在两个方面,在两个方面,在两个方面显示我们的方法在两个方面,在两个方面,在两个方面在两个方面,在两个方面在两个方面在两个方面,在两个方面在两个方面在两个方面在两个方面,在两个方面,我们的方法在两个方面, 试验的 试验的 试验的文献上显示我们的方法在两个方面,在两个方面,在两个方面在两个方面显示我们可以展示了。